操作系统概述：功能、发展驱动力与历程

操作系统是计算机硬件上的基础软件，它的核心功能在于作为用户与硬件系统之间的桥梁，以及管理和优化计算机资源。第1章-操作系统笔记主要探讨了操作系统的基本定义、目标和作用，以及推动其发展的主要因素。 1. 操作系统的定义： - 操作系统是计算机硬件的第一层软件，负责对硬件进行扩展，使得机器能理解用户友好的命令而非仅限于机器码（0和1）。 2. 操作系统的目标与作用： - 方便性：操作系统提供易于使用的命令行或图形界面，让用户可以高效地与计算机交互，无论通过键盘输入命令还是系统调用。 - 有效性：操作系统通过调度处理器、管理和优化内存使用，确保硬件资源得到充分运用，避免空闲和浪费。 - 可扩充性：随着计算机技术的进步，如硬件升级、网络和互联网的发展，操作系统需要设计成层次化结构，便于功能扩展和适应变化。 - 开放性：支持网络环境，与其他遵循OSI标准的硬件和软件兼容，促进信息共享和协作。 3. 操作系统的作用： - 用户接口：提供多种访问方式，如命令行、系统调用和图形界面，使用户能够直观地操作计算机。 - 资源管理：操作系统管理计算机的四大基本资源——处理器、内存、I/O设备和信息（如文件），确保它们的有效利用。 - 抽象与扩充：将复杂的硬件转变为易于使用的“虚拟机器”，增强功能并提升用户体验。 4. 推动操作系统发展的重要动力： - 提高资源利用率：为解决早期计算机昂贵的问题，催生了批处理系统来优化资源使用。 - 用户友好性：分时系统和图形用户界面的引入，让上机操作更为便捷。 - 技术进步：硬件架构升级，如从8位到32位，推动了操作系统同步进化。 - 计算机体系结构演变：从单处理机到多处理机再到网络操作系统，反映了对协作和连接性的需求。 5. 发展历程： - 无操作系统时代：早期用户直接操作硬件，效率低下。 - 脱机输入输出系统：通过外围设备处理输入输出，减轻CPU负担。 - 单道批处理系统：早期计算机管理软件的雏形，但资源利用率仍有局限。 操作系统的发展是一个持续优化的过程，它通过不断提升用户交互的便捷性、管理和利用硬件资源的效率，以及适应技术革新，为用户提供更强大、灵活的计算平台。